五金模具拉傷的原因及解（jiě）決措（cuò）施

工件成形過程中拉傷產（chǎn）生的原因主要有以（yǐ）下兩種：

一是由於模具凸、凹模表麵的（de）宏觀機械凹凸不平或被成形材料與模具（jù）凸、凹模表麵之（zhī）間夾雜其他硬質顆粒，都會在工件表麵或模（mó）具凸、凹模表麵（miàn）形成機械的磨損，解決方法是（shì）對模具凸（tū）、凹模表麵進行仔（zǎi）細研磨加（jiā）工，並加強生產環境的管理。

二是由於工件表麵與（yǔ）模具凸、凹模表麵粘著（zhe）磨損（sǔn）而形成的拉傷，也是生產中最常見的又（yòu）不容易解決的一種狀況，以（yǐ）下詳細分析粘著磨（mó）損的產生及減少粘著磨損的一些基本措施。解決模具及（jí）工件成形過程中的拉傷問題應依照減小粘著磨損的基本原則，通過改變接觸副的性質作為（wéi）出發點。

以下就構成此對（duì）接觸副的三方，即（jí）被成形工件的原材料方麵、工件（jiàn）與模具之間、模具方麵分別予以分析。

1. 通過對原（yuán）材料進行表（biǎo）麵處理，如對原材料進行磷化、噴塑或其他表麵處理，使被成形材料表麵形成一層非金屬膜層，可以（yǐ）大大減輕或（huò）消除工件的拉傷，這種方法往往成本較（jiào）高（gāo），並需要添加另外（wài）的生產設備和（hé）增加生產工序，盡管這種方法有時有些效果，實際生產中應用卻很少。

2.在模具與成形材料之間加一層PVC之類的薄膜（mó），有時也可以解決工件的拉傷問題。對於生產線（xiàn），通過機構可以（yǐ）達到連續供給薄膜，而對於周（zhōu）期生產的衝（chōng）壓設備，每生產一件工件需加一張薄膜，影響生產效率，此方法一般成本也很高，還會產生大量廢料（liào），對於（yú）小批量的大型工（gōng）件的生產采用此種方法是可取的（de）。在一些成形負荷很小的場（chǎng）合，有（yǒu）時通過添加潤滑油或加（jiā）EP(極壓)添加劑的潤滑（huá）油就可以解決工件的拉傷問題。

3. 模具方麵通過改變模具凸、凹模材料或對模具凸、凹模進行表麵處理，使被（bèi）成形材料與凸、凹模這對接觸副性質發生改變（biàn）。實踐表明，這（zhè）是解決拉傷問題經濟而有效的方法，也是目前廣（guǎng）泛采用的方法。

（1）從模具凸、凹模材料入手解決工件的拉傷問題，可以（yǐ）采用硬（yìng）質合金，一般情況下，由這種材料製作的凸、凹模抗拉傷性能很高，存在的問題是材料成本（běn）高（gāo），不易加工（gōng），對於較大型的模具，由（yóu）於燒製大型硬質合金塊較困難，即使燒製成功（gōng），加工過程中也有可能出現開裂，成材率低，有些幾乎難（nán）以成形。此（cǐ）外硬質合金性脆，搬運、安裝使用過程中都要極其小心，稍有不慎就有可能出現崩（bēng）塊或開（kāi）裂而報廢。另外（wài），由（yóu）於硬質合金的組織結構是由硬質的碳化鎢顆粒（lì）和軟的粘結相鈷所組成，硬質碳化鎢顆粒的耐磨抗咬合性能很高，而鈷相由於硬度很低，耐磨性能較差，使用（yòng）過程中鈷相會（huì）優（yōu）先磨損，使凸、凹模表麵形成凹凸（tū）不平，如此生產出來（lái）的工件表（biǎo）麵也會出現拉痕，此時需對模具凸、凹模表麵進行研（yán）磨（mó）拋（pāo）光後方可進（jìn）行再生產。采用合適的銅基合（hé）金（jīn）也可解決工件的拉傷問題，但銅基合金一般硬度較低，易出現磨損超差，在大（dà）批量生產的情況下，這種材料的性價比（bǐ）較（jiào）低。對於較大型的模具，如汽車覆蓋件（jiàn）的成形模具，大（dà）量采用（yòng）了合金鑄（zhù）鐵，鑄鐵隻能減輕工件的拉傷，無法消除拉傷問題，要徹底（dǐ）解（jiě）決拉傷（shāng）問題需輔以滲氮，鍍硬鉻（gè）等表麵處理。但如此製作的模（mó）具往往壽命比較短，在使用一段時間後，如出現拉（lā）傷，又需修模並重新進行表麵處理。

（2）通過對（duì）模具（jù）進行表麵處理特別是對模具凸（tū）、凹模進行表麵超硬化處理是解決工件表麵拉（lā）傷問題經濟而有效的方法。表麵處理方法有（yǒu）多種，比較常用的有：鍍層方麵有鍍硬鉻、化學鍍鎳磷、刷（shuā）鍍特種合金等；化（huà）學熱處理方麵有（yǒu）各類滲氮、滲硼（péng）、滲硫等；表麵超硬化處（chù）理方麵有化學氣相（xiàng）沉積(CVD)、物理（lǐ）氣相沉積(VVD)、物理化學氣相沉積(PvD)、"ID覆層處理。電鍍、化學鍍（dù）、刷鍍是通過（guò）電化學或化學（xué）反應的方法，在工件表麵形成合金鍍層，工藝不（bú）同。合金（jīn）鍍層性能各異。就耐磨抗咬（yǎo）合用途，目前應用較（jiào）多的是鍍硬鉻、化（huà）學鍍鎳磷、刷鍍鎳鎢（wū）合金等。對於成形負荷較輕或大型模（mó）具采用這些方法有時可以取得一定（dìng）的效果（guǒ）。這（zhè）類表麵處（chù）理存在的問題是一（yī）方麵（miàn）由於（yú）表麵（miàn）硬（yìng）化層的硬度較低，容易出現磨損，而鍍層一旦磨損，拉傷又（yòu）會出現。另一（yī）方麵（miàn），鍍層與基體材料機械結合，在負（fù）荷較（jiào）大（dà）的（de）場合，有時使用幾次鍍層就會剝落（luò），而鍍層一（yī）旦剝落，其功效也就失去。化學熱處理是將（jiāng）工件放入含某種或某幾種（zhǒng）化學元（yuán）素的介（jiè）質中加熱保溫，通過工件與介質的物（wù）理化學作用，將這種或這幾種元素滲（shèn）入工件表麵，然後以適當的（de）方式冷卻，從而改變了工件表麵的成分和組織結構，並賦予工件不同的物理、化學和機械性能。化學熱處理的種類很多，根據所滲元素不同分類為：各種滲碳、各種滲氮、各種氮碳或碳氮共滲、滲硼、滲硫、滲（shèn）鋁、滲鋅、滲其他各種金屬等。以耐磨、減摩、抗拉傷為目的的化學熱處理目前常用的是（shì）：滲碳、滲氮（dàn）、滲硼、滲（shèn）硫幾種。

采用合（hé）適的（de）模具材料輔以滲氮、滲硼等化學熱處理往往具有較常規鋼製模具高得多（duō）的抗拉傷性能。在缺乏其他表麵處理工藝方法的情況下，這不適為一種較好的選擇，也是（shì）較常用的方法（fǎ）。就滲氮（dàn）處理而言，滲氮的化（huà）合物層具有很高的抗拉（lā）傷性能，但（dàn）由於其硬化效果有限(一般l200Hv以下)，且化合物層較薄(10 V-m左右)，其耐磨性有限（xiàn），而化合物（wù）層一旦磨損，拉傷又會出現，所以在大（dà）批（pī）量（liàng）生產過（guò）程中滲氮處理往往還無法滿足生產要求。就滲硼工（gōng）藝而言，其硬（yìng）化層硬度可達1800 HV，耐磨性較高，但依據經驗，滲硼質量的穩定性和滲硼工件變形（xíng）較大以及滲硼層抗拉傷性能（néng）較差是製約該技術在成形類模具上應（yīng）用的幾個重要因素。滲硫技（jì）術具有較高的減牽陛能，在一些場合也取（qǔ）得了較好的效果，但對於負荷較大的（de）成形類模具，效果有限。表麵超硬化處理（lǐ）是指化學氣相沉積(L、，D)、物理氣相沉積(Ev'D)、物理（lǐ）化學氣相沉積(PVD)、"]-l-J覆層處理。這（zhè）幾種表麵處理的共同特點是都可以（yǐ）在工件表麵形成2 000 HV以上的硬化層，並具有（yǒu）極高的耐磨抗咬合等（děng）性能。實踐證（zhèng）明，化學氣相沉積（jī）(O／D)、"ID覆層處理技術是目前解決工（gōng）件拉（lā）傷效果最好的方法（fǎ）。而經物理氣相沉積(PVD)和物理化學氣相沉積(PCVD)的工件，雖（suī）然其表麵硬度也可達到2 000-3 000 HV，甚（shèn）至更高，表麵（miàn）硬化層也具有（yǒu）極高的耐磨、抗拉傷性能，但由於其膜（mó）基結合力較CYD和TD覆層處（chù）理（lǐ）差距較大，往往在使用（yòng）過程中過甲j脫落，發揮（huī）不出表麵超硬化層的性能（néng）特（tè）點，因此這兩種方法除在載荷較小的情況下有可能具有效果J'l、，一般的成形類模具很難有滿意的效果。

（3）化學（xué）氣相沉積(CVD)的碳化鈦c)或碳（tàn）氮化鈦( )之類的材料、具有極高（gāo）的硬度（dù）(3 000I-IV以上)，加上其膜基結合力很高（gāo），具有比一般模具（jù）材料（liào）或經其他表麵處理後高得多的耐磨、抗拉份陛能。能夠數倍至（zhì）幾（jǐ）十倍（bèi）地提高模具的使用壽命。其缺點是處理溫度高．工件變（biàn）形大．上件CVD處理完以（yǐ）後．需另外重新加熱淬火。而表麵沉積層（céng）在空氣中於400～500℃以上的溫度下加熱會氧（yǎng）化（huà）．因（yīn）此後續工序要求嚴格，稍有不慎，表麵硬化層就會遭受破壞．嚴藿製約了其（qí）在鋼模上的應甩（shuǎi），而主要應用於硬質合金等無相變的材料。此外．CVD處理過程中的排放物對環境（jìng）汙染較大。"ID覆層處理國內又名熔鹽滲金屬、滲釩等。其原理是通過熱擴散作用於工（gōng）件表（biǎo）麵形成一層數（shù）微米（mǐ）至數十微米的碳化釩覆層（céng）。

"ID覆層處（chù）理的（de）主要特點是：

①覆層硬度高．硬度可達3000I-IV左右．具有極高的耐磨（mó）、抗拉傷、耐蝕等性能；

②由於是通過擴散形成的，所以覆（fù）層與基體具有冶金結合，這一點在成形類模具上的應（yīng）用極其重要（yào）；

③ID覆層處理後可以直（zhí）接進行淬火．這一點特別適合於各類模具鋼材；④ID覆層處理可以（yǐ）重複（fù）進行。

大量的實踐證明。在成形類模具（jù）上采用該技（jì）術具有其他表麵處理無法比擬的使用效果，在一些場合（hé）具（jù）有比硬質合金更好的效果。由於ID覆層處理技術的設備相對而言比較簡單，成本較低．無公害，目前該技術在日本、美國等都已得（dé）到廣泛的應用 國內70年代即（jí）已開始研究該技術．到目前已有（yǒu）數十家單位對該技術進行過研究。通過十餘（yú）年的科研和實踐．已使該技（jì）術達到長期（qī）穩定生（shēng）產的要求．並已（yǐ）成功應用到汽車、家電、五餘製管、冶金（jīn）等行業的拉伸（shēn）、彎曲、翻邊、輥壓成（chéng）形、冷鐓（duì）、粉末冶金等（děng）類模具上，取得了極優（yōu）的使用效果。綜上所述，解決工件及模具凸、凹模表麵拉傷問題的方法很（hěn）多，對於具體的個（gè）案，應根據工件和載荷大小、生產批量、被加工材料的種類等情況選擇相應的方法。在所有解決拉傷問（wèn）題的方法中，以采用硬質合金為模（mó）具材料和對模（mó）具凸、凹模表麵進行化學氣相沉積(CVD)、TD覆層處理為最（zuì）好。其中又以"ID覆層處理性價比最高。

總之：工件拉傷問題是粘（zhān）著磨損的結（jié）果，解決工件拉傷問題的方法較多，應根據具體情況予以選擇。一（yī）般情況（kuàng）下．采用硬質合金為模具材料，對模具凸、凹模表麵進行化學氣相沉積和（hé）TD覆層處理足解決工件及模（mó）具凸、凹模表（biǎo）麵拉傷問題最有效最經濟的方法（fǎ）。